При изготовлении какого продукта используют микроскопические грибы дрожжи

Рост микроскопических грибов (дрожжей и плесеней) в молочных продуктах происходит медленнее, чем бактерий, но их способность утилизировать самые разные субстраты и выживать в гораздо более жестких условиях делают их потенциально еще более опасными причинами порчи. С этой точки зрения наиболее важными являются классы зигомицетовых и аскомицетовых грибов в телеоморфной и анаморфной формах. Наиболее важные факторы, влияющие на развитие грибов в продуктах, — состав и концентрация доступных питательных веществ, рН, активность воды и температура, причем важно учитывать взаимодействие между этими факторами.

Развиваясь в молочных продуктах, плесени портят товарный вид продукта. Обладая липолитическими и протеолитическими свойствами, они вызывают гидролиз молочного жира (прогоркание) и разложение белков (гнилостный запах, горький вкус). Плесени для своего роста нуждаются в кислороде, а для споруляции — в газообразной фазе. Споры плесеней в больших количествах находятся в воздухе, почве, на поверхности оборудования, стен, потолков и т. д. Плесени очень устойчивы к низким температурам, многие виды являются психрофилами, некоторые развиваются в холодильниках даже при минусовой температуре. Наиболее часто на молочных продуктах развиваются плесени:

• Geothrichum lactis (старое название Oidium lactis — молочная плесень);
• Penicillium notatum, P. commune, P. roqueforti, P. chysogenum, P. expan- sum, P. solitum;
• Aspergillus niger, A.flavus, A. fumigates, A. nidulans;
• представители родов Mucor, Alternaria, Catenularia, Cladosporium.

Традиционные методы предупреждения пороков, связанных с развитием

плесеней, основаны на соблюдении технологических режимов тепловой обработки и хранения полуфабрикатов и продуктов, правил мойки и дезинфекции, контроле и очистке воздуха, добавлении противогрибковых препаратов — сорбата и пропионата, использовании герметичной упаковки. В работе А. В. Молдавановой (руководитель — В. И. Ганина) установлено, что штаммы пробиотических бактерий Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus fermentum и Lactobacillus rhamnosus оказывают ингибирующее действие на плесневые грибы рода Penicillium, которые являются наиболее распространенными возбудителями порчи мягких и полутвёрдых сыров. Показано, что разные виды бактерий-пробиотиков отличались по ингибирующему биопотенциалу в отношении изученных видов плесневых грибов (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Антагонистическая активность некоторых пробиотиков по отношению
к плесневым грибам рода Penicillium

Самым очевидным признаком дрожжевой порчи пищевых продуктов является вздутие упаковки под действием выделяемого углекислого газа, образующегося в результате медленного сбраживания Сахаров. Выделение С02 может быть достаточным для деформации и даже взрыва продукта или его упаковки. Эти процессы могут сопровождаться появлением неприятного запаха, посторонних привкусов и мути. В молочных продуктах дрожжи могут вызывать следующие процессы и пороки:

• образуют СО2, вызывая порок вспучивания в кисломолочных напитках, твороге, сметане, бомбаж сгущенного молока с сахаром, пороки консистенции и рисунка сыров;
• образуют этиловый спирт и создают условия для развития уксуснокислых бактерий, вызывают пороки «спиртовые вкус и запах», способствуют формированию уксусного привкуса и запаха;
• образуют продукты метаболизма, комплекс которых формирует «дрожжевой привкус» молочных продуктов;
• обладают липолитической ц протеолитической активностью, вызывают прогоркание, осаливание, появление неприятного запаха и горького вкуса, слизь на поверхности творога, сметаны, масла, сыров;
• некоторые виды дрожжей (преимущественно рода Rhodotorula) могут образовывать красные, розовые, желтые колонии (пятна) на молочных продуктах.

Причиной порчи молочных продуктов обычно становятся представители родов Saccharomyces, Candida, Kluyveromyces, Geotrichum, Torulopsis, Rhodoto- rula, Pichia, Debaromyces, Sporobolomyces. Следует обратить внимание, что мнение микологов о представителях рода Geotrichum (ранее — Oidium), к которому относится хорошо известная «молочная плесень» Geotrichum lactis, разделилось: одни считают их дрожжами, другие по-прежнему относят к плесеням. Морфология клеток Geotrichum lactis показана на рисунке 3.3.

Рис. 3.3
Морфология клеток Geotrichum lactis (расплав кефирного грибка, зараженного молочной плесенью, фиксированный препарат, окраска метиленовым синим, увеличение 90×15)

Учитывая то, что таксономия дрожжей постоянно меняется, возбудителей порчи можно условно разделить на «культурные» и «дикие». Источником микроорганизмов первой группы служат закваски, поэтому на предприятиях необходимо предусматривать отделение заквасочных для кефира и других кисломолочных продуктов смешанного брожения от заквасочных для других продуктов, желательно также разделять и участки их производства. «Дикие» дрожжи чаще всего попадают из воздуха и различных наполнителей, особенно фруктово-ягодных и сахара. В связи с этим на предприятиях должен проводиться регулярный контроль микробиологических показателей воздуха и всех применяемых пищевых добавок. К общепринятым в нашей промышленности мерам предупреждения пороков молочных продуктов относятся также: соблюдение правил мойки и дезинфекции; контроль режимов тепловой обработки и температурных режимов хранения продуктов.

Для предупреждения дрожжевой порчи продуктов могут быть использованы и другие меры:

• внедрение систем НАССР, GMP и С1Р-мойки;
• использование микрофильтрации;
• применение антибиотиков, например, натамицина из Streptomycetes;
• внесение фунгицидных средств и консервантов, причем обычно применяющиеся в пищевой промышленности сорбиновая, бензойная, уксусная и пропионовая кислоты часто не предотвращают дрожжевую порчу даже в максимально допустимой концентрации; имеются данные об успешном применении эфирных масел и ванилина;
• термизация готового продукта;
• «ультрачистый» розлив продуктов;
• упаковка в модифицированной газовой среде;
• введение в продукт СОг;
• применение сверхвысоких давлений;
• обработка электрическим током высокой интенсивности;
• сочетание различных воздействий.

Такой перечень способов подавления дрожжей свидетельствует о том, что эти микроорганизмы трудно поддаются воздействию и проблема борьбы с дрожжевой порчей продуктов до сих пор остается актуальной.

Нормирование количества дрожжей как микроорганизмов порчи предусмотрено Техническим регламентом Таможенного союза 033/213 «О безопасности молока и молочной продукции». Данные о нормативах в обобщенном виде приведены ниже.

Продукты, в которых допускается не более 50 КОЕ/г дрожжей:

• кисломолочные продукты со сроками годности более 72 ч;
• термически обработанные сквашенные продукты;
• творог, творожные продукты со сроками годности менее 72 ч;
• сыворотка молочная, кисломолочные продукты, пахта, ЗЦМ сухие;
• сахар молочный, концентрат лактулозы.

Продукты, в которых допускается не более 100 КОЕ/г дрожжей:

• сметана, продукты на ее основе;
• масса из альбумина, продукты на ее основе;
• творог, творожные продукты с компонентами и сроками годности более 72 ч;
• сыры плавленые с компонентами;
• масло сливочное с компонентами, спреды, топленая смесь.

Продукты, в которых дрожжи и плесени нормируются в сумме (КОЕ/г):

• термически обработанные творожные продукты — не более 50;
• масло сливочное — не более 100;
• закваски жидкие и сухие — не более 5.

Для количественного определения дрожжей в микробиологии традиционно используются следующие методы:

• прямой подсчет клеток под микроскопом в камерах Горяева, причем существуют методы окраски, позволяющие выявлять живые и мертвые клетки; для получения достоверных результатов необходимо просмотреть до 100 полей зрения, что требует длительной и кропотливой работы микробиолога;
• спектрофотометрический метод; основан на измерении оптической плотности (мутности) образца, дает точные результаты только на прозрачных питательных средах;
• метод высева образца или его разведения на плотные питательные среды, с последующим их термостатированием и подсчетом выросших колоний; является основой стандартных методов определения дрожжей (и плесеней).
• В производственных лабораториях предприятий молочной промышленности микробиологические анализы для выявления микроорганизмов порчи выполняются в соответствии со следующими стандартами:
• ГОСТ 33566-2015 «Молоко и молочные продукты. Определение дрожжей и плесневых грибов»;
• ГОСТ 10444.12-2013 «Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Методы выявления и подсчёта количества дрожжей и плесневых грибов»;
• ГОСТ 30706-2000 «Продукты молочные для детей. Метод определения количества дрожжей и плесневых грибов»;
• ГОСТ ISO 6611-2013 «Молоко и молочные продукты. Подсчет коло- ниеобразующих единиц дрожжей и/или плесневых грибов. Методика определения количества колоний при температуре 25°С»;
• ГОСТ 28805-90 «Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества осмотолерантных дрожжей и плесневых грибов»;
• с применением пластин PETRIFILM;
• MP «Метод выявления дрожжей и плесневых грибов в пищевых продуктах», 2004 г. (при внутреннем контроле).

Обобщение опыта работы учебных и производственных лабораторий позволяет говорить о следующих проблемах, которые возникают при определении дрожжей по стандартным методикам:

• предусмотрено использование разных видов сред: в основном плотных Сабуро и БФ, допускается также использование жидкой среды — солодового сусла; имеется уточнение, что именно среда БФ предназначена для анализа молочных продуктов, но в лабораториях часто используют среду Сабуро, так как запрета на ее применение нет;
• рост дрожжей существенно зависит от рН среды, в то же время агар Сабуро должен иметь в готовом виде рН 6,5±0,1; среда БФ 4,2±0,2; солодовое сусло (при большой обсемененности продукта) подкисляют до 3,6±0,1; вследствие этого результаты количественного определения дрожжей на разных средах могут значительно отличаться;
• вызывает сложности сам процесс доведения рН сред до нужного значения, так как значение этого показателя нормируется в готовом агаре при 25°С, однако при такой температуре среда уже застывает и точно измерить ее рН практически невозможно; кроме того, после снижения рН среды часто не застывают, что требует дополнительного введения агара;
• результаты зависят добавления антибиотика, причем в стандарте предлагается использовать один из 13 видов антибиотиков разных групп (стрептомициновые, левомицетиновые, пенициллиновые и др.), действие которых на разные группы микроорганизмов, по-видимому, может отличаться;
• проведение анализа Требует много времени, так как термостатирова- ние проводится в течение 3 (предварительная оценка), § (окончательная оценка) и даже 7 дней (для осмотолерантных дрожжей);
• согласно ГОСТ, рост дрожжей на агаризованных средах сопровождается образованием крупных, выпуклых, блестящих, серовато-белых колоний с гладкой поверхностью и ровным краем, т. е. дано описание поверхностных колоний, подлежащих подсчету; в то же время при выполнении анализа проводится глубинный посев, и в этом случае дрожжи как факультативные анаэробы могут также давать рост в глубине среды; кроме того, цвет колоний дрожжей может быть розовым, желтым, коричневатым и т. д., а край колоний не всегда бывает ровным;
• не обнаруживаются клетки с сублетальными повреждениями, не растущие на средах, но способные восстанавливаться и вызывать порчу продуктов;
• нет возможности дифференциации видов.

В последние годы стали появляться новые методы количественного определения микроорганизмов, которые позволяют провести анализ быстрее. К ним можно отнести методы, основанные на измерении электропроводности питательной среды или АТФ-биолюминесценпии, применении Петри-фильмов, измерении градиента денатурации при гель-электрофорезе (DGGE), проведении ПЦР-анализа фрагментов ДНК в режиме реального времени, однако для большинства предприятий они пока не доступны из-за высокой стоимости. В этом плане представляет интерес применение отечественных микробитестов для определения дрожжей и плесеней. К современным методам исследований в пищевой промышленности также относится провокационное тестирование для определения стабильности свойств и срока годности продукта. Прогностические модели микробиологической порчи пищевых продуктов для дрожжей предусматривают следующие условия: температура 0-22°С; рН 2,6-6,0; концентрация сахара 0-50%; концентрация соли 0,5-10%.